数据线or充电线数据线是充电线 _小知识

现代社会，手机已经跟衣服、食物一样成为我们生活不可或缺的一部分。根据探探科技2019年10月发布的调查数据显示：现代年轻人每天玩手机超过6.5小时，并且这一时间还在持续增加。

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玩这么长时间的手机，需要消耗非常大的电量。不过，太平洋电脑网调查发现目前的大部分手机电池容量为4000mA，玩游戏一个小时要耗电1000mA 。因此，我们一般一天至少要充电一次。因此，数据线就跟手机一样。成为必须品。
数据线与手机都是我们的生活必需品。但是，与人手一到两台手机不同。每一个都会有不低于两条数据线。一般人，在卧室、办公室和车上都备有一条数据线用来充电。可能大家会疑惑，用来给手机充电的不应该是充电线嘛？为什么文章到这里都是在描述数据线。这两者有什么关联，又有什么区别？
为了可以更好地了解数据线和充电线，我们需要先了解移动通信的发展史。从二十世纪九十年代的第一代移动通信到目前为止的第五代移动通信，移动通信的发展速度是非常快，主要的发展进程如下：

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第一代移动通信（1G）主要使用频分复用方式只能进行语音通信，收讯不稳定，并且保密性不足，无线频宽利用不充分；

第二代移动电话（2G）将1G模拟式语音通信网络，演进为数字信号交换通信网络；

第三代移动通信系统（3G）使用与2G相同的数字信号作为通信网络，并升级为一种可以轻易地连接上网络，并能在全球通用的无线通讯系统；

第四代移动通信电话网络最重要的功能，就是搭配能够上网运行各种网络服务的智能手机。第四代的移动电话技术将一般传统的语音通信完全当作是数据包加以传输。

第五代移动通信技术是最新一代移动通信技术，为4G系统后的延伸。5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。

其中，第一代和第二代移动通信所使用的手机被称为“功能手机” 。第三代至目前的第五代移动通信所使用的手机则被称为“智能手机” 。手机的诞生以及人们长时间使用手机，手机必须依赖电池才能工作，但是电池也有消耗殆尽的时候，所以就要给手机电池进行充电，手机才能进行不断的使用。而给手机充电就需要一根充电线了。

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华为Mate Xs 5G手机
早期的充电线都是线缆部分与充电头部分固定连接在一起的，不可拆卸，只能进行充电模式。但第三代、第四代智能手机和通用串行总线（USB）标准的问世，打破了传统的线缆与充电头固定连接的状态，线缆与电源适配器间的连接可以通过USB接口连接和拆卸。与此同时，手机不再单纯的满足语音通信网络，还要可以进行信息、视频、电子邮箱、连接互联网等智能化功能，此时就需要有一根既能充电，又能进行数据传输的线缆——数据线。
准确地说，充电线只是单纯的为手机充电，而数据线也是纯粹地进行数据传输。但是发展到目前为止，数据线和充电线已经结为一体，我们既可以使用数据线传输数据，也可以用来充电。因此，充电线即数据线，数据线即充电线。那么，我们接下来就来好好的了解数据线：
数据线的命名关于数据线，常见的叫法有苹果（iPhone）数据线、安卓（Micro）数据线、Type-C数据线、USB数据线等等……
细心的用户会发现，数据线的命名是根据数据线两端插头类型定义的；今天我们详谈下常见的几款数据线。
现在最畅销的数据线是苹果数据线。它有两种类型的插头。一种是一端是Type-A，另一端是Lightning插头如图1；一种是一端是Type-C插头，另一端是Lightning插头如图2 。

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果粉可能会发现苹果数据线已经从之前的Type-A插头改成Type-C插头。这是因为USB3.0传输协议的发布，导致执行USB2.0传输协议的Type-A线缆传输速率跟不上执行USB3.0传输协议的Type-C线缆。不仅如此，Type-C还可以满足USB3.0甚至USB4.0的传输速率而且还可以向下兼容，因此Type-C可以取代Type-A 。不过，由于新老交替的原因，现在市面上这两款苹果数据线都有。
接下来我们说一下安卓（Micro）数据线，安卓数据线目前来说只有一种规格，就是一端是Type-A一端是Micro-B，如下图。

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【数据线or充电线数据线是充电线】安卓数据线只能兼容USB2.0的传输速率，所以随着USB3.0的普及以及Type-C问世，Micro插头会慢慢的退出这个市场，进而被Type-C所取代。
最后了解一下Type-C数据线，Type-C是在2014年由USB-IF发布，并于2014年8月开始生产的。第一批使用Type-C接口的设备，Type-C数据线的传输速率就达到了10GB/s 。市场上常见的Type-C数据线有两种规格：一种是两端接头都是Type-C插头，如图2；一种是一端是Type-A接头另一端是Type-C接头，如图1 。两端都是Type-C接头的叫Type-C to Type-C数据线，一端Type-C接头的就叫Type-C数据线。

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数据线的接头从数据线命名中，我们基本了解了数据线常见的接头。大家都知道USB，但是很多人对USB的认识还停留在它是一个插头这个概念里。其实，USB远不止是一个插头那么简单，下面我们一起了解。

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USB（Universal Serial Bus），中文名称通用串行总线；是连接计算机系统与外部设备的一种串口总线标准，同时也是一种输入输出接口的技术规范。USB协议被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品，以及摄影器材、数字电视（机顶盒）、游戏机等其它相关领域。因此，严格意义上，USB是一种技术规范和总线标准。
USB连接器有A和B两种规格，分别用于主机和设备间的连接。USB A型小型化连接器有Mini-A、Micro-A；相应的USB B型小型化连接器有Mini-B和Micro-B 。另外还有一种规格叫Mini-AB的接口，它是可以同时兼容Mini-A、Mini-B两种接口的。USB 3.1版本引入了Type-C；相对于Type-A和Type-B而言，A和B型都是需要分正反面的，而C型不需要分正反面，这给用户带来巨大的方便。
为了方便用户更好的了解和认识目前现存的各类USB接头，我们针对现有的接头做了一个简单的梳理，如下表所示：

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表1 USB接头类型
对USB接头有一定了解后，我们还需要进一步了解数据线现有的搭配规格。及接头之间的搭配是否符合USB技术规范及相关标准。这些都关乎到我们对数据线的选择。数据线接头其主要的搭配规格有以下这些：

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数据线的内部结构数据线的内部结构是指数据线是由什么模块组成的，这些模块之间相互承担着怎样的作用，实现什么功能。就目前来说，数据线的生产制造还未形成一个具体的国家标准。就我国而言，数据线的参考标准是：《移动通信终端电源适配器及充电/数据接口技术要求和测试方法》（YD/T 1591-2009）。在这个标准里面，主要阐述市场上数据线常见的连接器、内部线材组成；以及数据线的各种常规检测。如接头的插拔测试、摇摆测试、盐雾测试、高低温测试、电气性能测试。

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《移动通信终端电源适配器及充电/数据接口技术要求和测试方法》（YD/T 1591-2009）
在此标准里，有各个连接器型号的介绍。我们可以看到每一款插头接口的机械结构和尺寸都是不一样的，有一些在目前的市场上已经很难找到的。比如，早期的圆柱型插头、Mini A插头、Mini B 插头。这类连接器已经退出这个市场。对于连接器的尺寸规格，乃至尺寸偏差范围，YD/T 1591-2009都有着明确的标注。比如线缆A端插头接口机械结构，如下图。

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线缆A端插头接口机械结构
连接器的种类比较多，相对应的结构和尺寸，可以参考YD/T 1591-2009，在这里就不赘述。
除了各种连接器以外，对于数据线的管脚定义也是有着很大区别。上文我们说到充电线和数据线的区别，充电线只能进行充电，数据线是只能进行数据传输。那么有没有一种可以即传输电流又可以传输数据的。目前来说，还没有这种线缆的存在。早期B端接口采用的是圆柱型插头，且只能进行充电，那么A端的数据传输管道这么办呢？面对早期无法进行数据传输的缺陷，圆柱型插头只能在将A端的数据传输管道（D+、D-）管教悬空。此时的管脚定义是：

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在现在这个信息大爆炸时代，简单的文字传输已无法满足用户的需求。必须加上语音、视频、邮件等的传输。所以线缆只有充电的功能是没法再满足用户的。于是 USB-IF 就推出了 Mini B 和 Micro B 插头以满足用户需求，以及近年来备受关注的 Type-C 。Type-C 接头的数据传输速率更是有了质的飞跃。改进后的 B 端插头的管脚定义也有所改变，主要区别如下表所示：

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不同的连接器的管脚定义也有所不同的，Type-C 的管脚定义就比前面介绍的这两款多，总共有 24 个引脚。
除接头外，数据线线缆的主要结构，如下图所示：

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由图我们知道，线最外层是护套，接着就是镀锡铜编织网、铝箔屏蔽层、电源线（镀锡圆铜导体，外皮红色），地线（黑色）、两根信号导线（绿色、白色）。这个和YD/T 1591-2009描述到的内部结构是一致的。其中进行电源传输的是电源线和地线、进行信号传输的是绿色线和白色线。这就是一条常规数据线所具备的组成。当然，虽然，线缆大抵相同，但是每个厂家的生产工艺是不同的。因为，每一款产品所对应的运用场合不同，这就导致了工艺的不一样。因此，每个厂家会根据自己的产品需求可以制定相关的技术要求。YD/T 1591-2009标准也只是作为一个参考标准，对实际的生产，每个企业都有属于自己的标准。不过，连接器的结构和尺寸规格必须按照标准来，这关乎接口是否互相匹配，所以必须按照标准严格执行。
线缆结构我们基本介绍完。接下来我们谈谈连接器部分的结构，当前主流的三款数据线种，苹果数据线、Type-C数据线和Micro数据线除了在外观结构上有所区别外，还有一点就是苹果（Lightning）数据线和Type-C数据线在B端的接头处都有一块智能芯片，这块智能芯片加快了充电速度和数据传输速率，这是Micro接头作为B端没法比拟的优势。这也是这几年来国产手机，甚至世界知名品牌手机迅速使用24pin的Type-C的一个主要原因。苹果数据线的闪电连接器也是在不断的改进，加快充电速度和数据传输，以面对未来的市场需求。

数据线的充电速度和数据传输速率4.1、充电速度
数据线充电的速度是大多数用户比较关心的。目前市场最受欢迎的应该是属华为40W的5A超级快充的，它是华为自己开发的超级快充协议：SCP协议。相对于旧款的Micro接头数据线而言，5A超级快充的充电速度翻了很多倍。
数据线的充电速度快慢由各个手机厂商在手机上所植入的充电协议决定，如高通的QC协议、USB-IF的PD协议、华为的FCP和SCP协议、OPPO的闪充协议、三星的AFC协议。除了PD协议和QC协议，其他各家的协议都是只针对自己的手机，不是通用协议。并且未来的数据线发展趋势，各大手机厂商都会根据自己手机的充电需求，植入只适用于自家的充电协议。
针对充电，我们主要了解一下通用的QC协议和PD协议。根据最新的QC协议QC 5，其最大充电功率可以达到100W+，需要搭载骁龙865和865+处理器的手机才能驾驭。不过，该协议具体的直流电压和最大电流还没有详细参数。QC 5协议的充电特性是双充状态。有更好的热管理（不超过40℃），充电速度可达到15min充满100% 。当然，这是一个最新的充电协议，在市场上的运用并不多。目前市场大多使用的是基于QC3.0的充电协议。该协议的直流电压在3.6V~20V区间，最大电流可以达到4.6A 。
PD协议是由USB-IF组织发布的，全称叫USB Power Delivery 。最新的版本是PD3.0 。PD协议从PD2.0开始，就改用Type-C连接口。PD3.0是可兼容各家快充协议的，最新可以支持QC4+快充。PD3.0有5个功率区间，最大的功率区间是60W~100W，电压有5V、9V、15V、20V四个阶梯，最大电流达到5A 。
4.2、数据传输速率
目前大部分数据线都采用USB连接器进行数据传输，USB的数据传输速率也分为多个等级，具体等级划分如下表所示：

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根据上表，USB 4 的传输速率可达 40Gbps，理论速度可达 5GB/s 。但是市场当前还是以 USB2.0 为主，少部分商家做到 USB3.0 。
以上就是数据线的基础知识，了解这部分知识有助于用户在购买数据线时，有一定的选择方向，可以选择优质的数据线。???????

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